[發(fā)明專利]一種異步加密可見(jiàn)光通信方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210268555.5
• 申請(qǐng)日: 2012-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102820922A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;欒琳;何丹東;肖光錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/10
• 分類號(hào): H04B10/10;H04L9/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見(jiàn)光通信領(lǐng)域，具體地涉及一種異步加密可見(jiàn)光通信方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

可見(jiàn)光通信是一種在LED技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的新興的、短距離高速無(wú)線光通信技術(shù)。可見(jiàn)光通信的基本原理就是利用發(fā)光二極管(LED)比熒光燈和白熾燈切換速度快的特點(diǎn)，通過(guò)LED光源的高頻率閃爍來(lái)進(jìn)行通信，有光代表1，無(wú)光代表0，發(fā)出高速的光信號(hào)，再經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換而獲得信息。無(wú)線光通信技術(shù)因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)不易被干擾和捕獲，光通信設(shè)備制作簡(jiǎn)單且不宜損壞或消磁，可以用來(lái)制作無(wú)線光加密鑰匙。與微波技術(shù)相比，無(wú)線光通信有相當(dāng)豐富的頻譜資源，這是一般微波通信和無(wú)線通信無(wú)法比擬的；同時(shí)可見(jiàn)光通信可以適用任何通信協(xié)議、適用于任何環(huán)境；在安全性方面，其相比傳統(tǒng)的磁性材料，無(wú)需擔(dān)心消磁問(wèn)題，更不必?fù)?dān)心通信內(nèi)容被人竊取；無(wú)線光通信的設(shè)備架設(shè)靈活便捷，且成本低廉，適合大規(guī)模普及應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)指的是將無(wú)處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，通過(guò)各種無(wú)線或有線的長(zhǎng)距離或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的“管、控、營(yíng)”一體化。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)一般通過(guò)各種無(wú)線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，采用傳統(tǒng)的通信技術(shù)。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)一般通過(guò)各種無(wú)線或有線的通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，采用傳統(tǒng)的通信技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，將可見(jiàn)光通信應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中，俗稱光子物聯(lián)網(wǎng)。光子物聯(lián)網(wǎng)利用發(fā)光二極管LED發(fā)出頻閃信號(hào)，作為光子物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線傳播的媒介，經(jīng)過(guò)近距離傳播后，再經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換而獲得信息。可見(jiàn)光的指向性高，不能穿透障礙物，比使用無(wú)線通信方式的物聯(lián)網(wǎng)具有更高的安全性。但目前光子物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并沒(méi)有對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而是直接將信號(hào)調(diào)制到可見(jiàn)光信號(hào)上進(jìn)行傳輸。又或者發(fā)射端與接收端只采用固定的不隨時(shí)間變化的加密信號(hào)(如偽碼序列)進(jìn)行加密，這樣就有可能存在一個(gè)安全隱患，如使用高速攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，就可以復(fù)制出同樣頻閃的光信號(hào)，由于接收端解碼所用的偽碼序列是固定的，所以復(fù)制的光信號(hào)也可以被接收端識(shí)別并進(jìn)行正確解密，從而使加密失去意義。有一種加密的方法可以防范前面提到的安全隱患，即發(fā)射端加密所使用的偽碼序列能夠隨時(shí)間不斷變化，而接收端解密所用的偽碼序列也跟發(fā)射端一樣，隨時(shí)間作相同的變化，但總是與發(fā)射端的偽碼序列保持一致，這個(gè)方法能使接收端與發(fā)射端保持同步。這種方法要求發(fā)射端和接收端中的時(shí)間變化必須完全一致，即其內(nèi)部時(shí)鐘必須完全一致，時(shí)間誤差必須非常小，目前晶振元件的精度很難達(dá)到要求，因此使用時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)射端和接收端的時(shí)間差越大，最終失去同步信息，發(fā)射端和接收端狀態(tài)變化不一致導(dǎo)致解密失敗，另外，一旦發(fā)射端或接收端其中之一因斷電失去同步信息，重新上電需要恢復(fù)同步信息，就需要用復(fù)位信號(hào)讓未斷電的一端重新與之同步，增加系統(tǒng)復(fù)雜度，為用戶使用帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種異步加密可見(jiàn)光通信方法及系統(tǒng)，本發(fā)明異步加密可見(jiàn)光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)采用異步加密可見(jiàn)光通信方法進(jìn)行通信，異步加密可見(jiàn)光通信方法安全性能高，能夠避免高速攝像機(jī)拍攝可見(jiàn)光信號(hào)并復(fù)制可見(jiàn)光信號(hào)造成密碼泄露。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案為，提供一種異步加密可見(jiàn)光通信方法，包括以下步驟：

S1、將加密后的基帶數(shù)據(jù)發(fā)送到偽碼序列指示碼處理單元，在偽碼序列指示碼處理單元中將加密后的基帶數(shù)據(jù)加入偽碼序列指示碼，得到處理后的信號(hào)，將處理后的信號(hào)發(fā)送到調(diào)制器進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，得到調(diào)制后的信號(hào)。

S2、將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)送到LED，LED將調(diào)制后的信號(hào)以頻閃可見(jiàn)光信號(hào)形式發(fā)射到可見(jiàn)光接收器。

S3、可見(jiàn)光接收器將頻閃可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)發(fā)送到解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)器將解調(diào)后的信號(hào)發(fā)送到偽碼序列指示碼處理單元。

S4、偽碼序列指示碼處理單元將解調(diào)后的信號(hào)分離成偽碼序列指示碼和加密ID數(shù)據(jù)兩部分，將偽碼序列指示碼發(fā)送到偽碼序列查詢單元，將加密ID數(shù)據(jù)發(fā)送到卷積譯碼器。

S5、偽碼序列查詢單元根據(jù)接收到的偽碼序列指示碼判斷是否合法，合法則查詢對(duì)應(yīng)的偽碼序列，將偽碼序列發(fā)送到卷積譯碼器，不合法則提示密碼錯(cuò)誤。

S6、加密ID數(shù)據(jù)和查詢出的偽碼序列在卷積譯碼器中進(jìn)行邏輯運(yùn)算后得出解密后的ID數(shù)據(jù)，發(fā)往ID判斷器。